Αλληλεπίδραση θάλασσας ατμόσφαιρας

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Αλληλεπίδραση θάλασσας ατμόσφαιρας"

Ἀθήνη Αξιώτης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Αλληλεπίδαση θάλασσας αμόσφαιας ΔΙΑΛΕΞΗ 3 Το σώμα Ekman Πειεχόμενα: Θεωία Ekman Ανεμογενής κυκλοφοία Αποελέσμαα ης θεωίας Ekman Η γενική ανεμογεννής κυκλοφοία ου παγκόσμιου ωκεανού (θεωία Serdrp - εύμαα ου δυικού οίου

2 P t V P t V g P t V (): (): (): Εξισώσεις εγασίας σις εις διασάσεις: 0 Bossinesq pproimation:

3 Scaling θεωία Ekman E k Viscosit Terms Coriolis Term U L U L V R o U L << r Θεωώνας όι ο Η είναι ο βάθος επίδασης ου ανέμου << ου ολικού βάθους << V Και οι εξισώσεις κίνησης γίνοναι: r P V () P V

4 P P d () Ekman Laer 0 0, ) Interior ( 0 0, 0) ( Bottom g P g here ( ) g d e d e d g d g sin cos / / The bottom Ekman laer d

5 Eoltion o ind-drien circlation theor: Fridtjo Nansen (898) Vagn Walrid Ekman (90) arald Serdrp (947) enr Stommel (948) Walter Mnk (950) Kirk Bran (963) Qalitatie theor, crrents transport ater at an angle to the ind. Qantitatie theor or ind drien transport at the sea srace. Theor or ind drien circlation in the eastern Paciic. Theor or estard intensiication o ind drien circlation (estern bondar crrents). Qantitatie theor or main eatres o the ind drien circlation Nmerical models o the oceanic circlation.

6 Επίδαση ανέμου σον ωκεανό (Θεωία Nansen) Based on obserations o iceberg moements.drag mst be opposite the direction o the ice's elocit;.coriolis orce mst be perpendiclar to the elocit; 3.The orces mst balance or stead lo. W F C 0

7 Η γεωσοφική ισοοπία συνεχίζει να ισχύει: g g P P (B) Ekman Laer r, Αφαιώνας (Α) - (Β) g, g Geostrophic Laer (Interior) ( g ) V ( g ) V Ekman eqations

8 Bondar conditions: at 0 a ; at D a ; Ekman g g Soltions: g cos sin π D π e D Ekman D 4 D 4 g sin cos π D π e D Ekman D 4 D 4 at 0 r 45o r srace srace srace Ekman [ ] g 707 D Ekman [ ] g 707 D

9 r r srace Ekman Spiral Το βάθος ου σώμαος Ekman (Ekman laer) οίζεαι ως ο βάθος όπου η αχύηα μειώνεαι καά ένα e (e-olding scale) D Ekman

10 Ekman Transport Ολοκληώνονας από ην επιφάνεια μέχι ο εσωεικό ου ωκεανού ην αχύηα Ekman (V-V g ): U V srace ( ) g interior srace d ( ) g d interior 45 o 90 o Srace Crrent Ekman Transport

11 Εφαμογές ης θεωίας Ekman Open Sea pelling/donelling Coastal pelling/donelling

12 Ekman Theor Validation Dais, DeSoeke, and Niiler (98); Weller and Pleddmann (996); Ralph and Niiler (000) The lo aeraged oer man inertial periods is almost eactl that calclated rom Ekman's theor. The shear o the Ekman crrents etends throgh the aeraged mied laer and into the thermocline. The Ekman-laer depth D E is almost eactl that proposed b Ekman, bt the srace crrent V 0 is hal eaker The angle beteen the ind and the lo at the srace depends on latitde, and it is near 45 at mid latitdes. The transport is 90 to the right o the ind in the northern hemisphere. The transport direction agrees ell ith Ekman's theor.

13 Deiations Trblence Stratiication Reslts: Srace angle less than 45 o Ekman laer depth d 0.4 * Finite-amplitde pelling Stratiication redces the Ekman laer depth 0 eent dt < g 0 eent dt g

14 0 Εξίσωση συνέχειας: D o d d E D D E E ) ( ) ( 0 0 Wind Stress Crl D E ) ( Ση βάση ου σώμαος Ekman: Ekman pmping

15 Ξαναγυίζονας σις αχικές εξισώσεις (παουσία ιβής): P P V P P V () () () () β P P β Vorticit eqation or ind-drien circlation

16 LOW LOW IG WESTERLIES IG IG LOW WESTERLIES TRDE WINDS IG LOW IG Γενική επιφανειακή κυκλοφοία ης αμόσφαιας Ανεμολογικά πεδία

17 Ολοκληώνονας για όλο ο βάθος ου ωκεανού (-Η): d d β Χησιμοποιώνας ην εξίσωση συνέχειας και (0)(-)0 Μεσημβινή μεαφοά μάζας M ind stress crl M β Polar Easterlies Westerlies Trades 0 M β Serdrp balance

18 Αν χησιμοποιήσουμε ην εξίσωση συνέχειας: M M P β β

19 Western bondar intensiication Westerlies Η δυική ενίσχυση διαηεί ο σοβιλσμό Trades Θεωώνας απλή γαμμική μεαβολή ων ζωνικών ανέμων > 0 M < 0 Η αναολική ενλισχυση δεν διαηεί ο σοβιλσμό ύο λύσεις WBL

20 Ο Stommel πόεινε μια πιο πλήη σχέση για η διαήηση ου σοβιλισμού, που πειλαμβάνει και όο απομάκυνσης ου σχεικού σοφιλισμού ζ, ης μοφής -Rζ βu Rζ 0 Interior U β 0 βu WBL Rζ 0

21 No-rotation Rotation Stommel (948) soltion or idealied sbtropical gre (streamnction)

22 Ο Mnk πόεινε μια πιο πλήη διαύπωση για ον όο απομάκυνσης ου σχεικού σοφιλισμού ζ, ης μοφής ζ ώα η εξίσωση διαήησης ου σοβιλισμού γίνεαι βu ζ 0 Interior U β 0 βu WBL ζ 0 Άλλες θεωίες (e.g. Foono) εμπειέχουν μη γαμμικούς όους

23 Mnk (950) soltion or the Paciic Ocean

24 Scale o WBL Μονέλο Stommel: Ο β β β ζ R L U L U R U R Μποούμε να ποσδιοίσουμε ο L ή R Μονέλο Mnk: Ο 3 3 β β β ζ L U L U U Μποούμε να ποσδιοίσουμε ο L ή

25 Serdrp transport applied globall sing the ind stress rom ellerman and Rosenstein (983). Contor interal is 0 Serdrps. From Tomcak and Godre (994). Σχημαική απεικόνηση ης ανεμογεννούς κυκλοφοίας σον Β. Αλανικό, από ουςserdrp, Johnson, and Fleming (94)

Σχετικά έγγραφα

ΔΙΑΛΕΞΗ 6 Ρεύματα παρουσία τριβής Ανεμογεννής Κυκλοφορία

ΔΙΑΛΕΞΗ 6 Ρεύματα παρουσία τριβής Ανεμογεννής Κυκλοφορία ΔΙΑΛΕΞΗ 6 Ρεύμαα παουσία ιβής Ανεμογεννής Κυκλοφοία Πειεχόμενα: Ανεμογενής κυκλοφοία Θεωία Ekman Θεωία Serdrp Ρεύμαα ου δυικού οίου g P V Ω r r r r Naier-Stokes Eqation ( ) t dt d r r r r cceleration dection